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激光器与激光光学
尹红飞  郭亮  荆丹  邢孟道  [ ... ]曾晓东  胡以华  
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摘要
由于空间中没有大气,不存在大气湍流和大气衰减等问题,因此,相对于地基和机载合成孔径激光雷达(SAL),天基SAL有更好的应用前景。为验证中高低轨卫星间SAL成像的可行性,本文中建立了天基SAL成像模型,推导了星对星成像的相干积累时间和脉冲重复频率等参数。利用二体运动轨道外推法,建立了卫星轨道模型。并根据雷达天线波束宽度的限制,计算了激光雷达的收发天线方向图,提出利用目标增益曲线的3 dB波束宽度,获得最大合成孔径时间的方法。最后,通过仿真建立了六种天基SAL应用方式,并分析了不同应用方式下的成像参数,验证了天基SAL成像的可行性。本文的研究为天基SAL成像算法的研究奠定了基础。
红外与激光工程
2021, 50(2): 20200144
激光器件与激光物理
胡以华  周朴  
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摘要
中国激光
2021, 48(4): 0401000
激光器件与激光物理
陆卫  顾有林  方佳节  胡以华  [ ... ]丁婉莹  王新宇  陈曦  
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摘要
基于弹道粒子-团簇模型,模拟了多分散生物凝聚粒子模型,采用离散偶极子近似方法计算了具有不同孔隙率、原始颗粒数量、粒径分布方式的多分散生物凝聚粒子模型的消光系数,分析了孔隙率、原始颗粒数量和粒径分布对凝聚粒子消光特性的影响。结果表明:多分散生物凝聚粒子的消光系数随着孔隙率的增大而减小;凝聚粒子包含的原始颗粒数量越多,粒径分布的均值越大,消光系数越大;粒径分布方差对消光系数没有明显的影响。本研究结果为全面理解生物凝聚粒子的消光性能以及生物消光材料的制备提供了参考。通过改变生物凝聚粒子的孔隙率、原始颗粒数量和粒径分布可以提高生物材料的消光性能。
中国激光
2021, 48(4): 0401019
激光器件与激光物理
摘要
激光反射层析成像技术是一种通过不同角度下激光在物体深度方向的一维时间流信号积分重建目标二维轮廓图像的远距离成像技术,其重建图像的空间分辨率只与探测器的带宽、激光的脉冲宽度和噪声有关,与作用距离、光学接收孔径无关,是现阶段实现远距离空间目标探测的最可行手段。介绍了激光反射层析成像的基础理论问题、投影数据处理方法、图像重建算法、探测成像实验系统以及成像实验研究等问题,总结和对比了国内外的研究进展,探讨了需要重点解决的问题,并展望了激光反射层析成像技术未来的研究方向。
中国激光
2021, 48(4): 0401002
激光器件与激光物理
摘要
光子测距具有灵敏度高,探测距离远的特点,目标形状和姿态对光子测距的影响不可忽略。针对扩展平面、球面和非球面三种典型目标,建立了扩展目标光子探测回波概率分布模型,推导出不同倾斜角下混有时空分布的光子回波概率分布一般方程。实验表明,扩展平面的光子回波概率分布与数值计算结果一致。理论仿真分析了扩展目标的光子回波概率分布特性,讨论了光子测距误差与扩展目标类型和倾斜角间的变化规律。结果表明:平均回波光子数为3.9,目标处激光光斑半径为0.2m,倾斜角小于20°时不同扩展目标间的光子测距误差小于1.23mm;光子测距误差随着目标倾斜角的增大逐渐增大,且扩展平面目标测距误差受倾斜角影响最大。
中国激光
2021, 48(4): 0401016
Quantum Optics and Quantum Information
摘要
The first photon bias of photon detection results in distortion of the photon waveform, which seriously affects the accurate acquisition of target information. A rapid universal recursive correction method is proposed, which is suitable for multi-trigger and single-trigger modes of photon detection. The calculation time is 2 to 3 orders of magnitude faster than that of Xu et al.’s method. In the experiment, we have obtained good correction results for area targets and targets with varying depths. When the average number of echo photons is 0.89, the correlation distance of the correction waveform is reduced by 85%.
Chinese Optics Letters
2021, 19(5): 052701
图像处理
摘要
实际场景中各物体的尺寸差异导致激光三维数据中各物体对应的三维积分区域(SVR)存在差异。在初始帧中,借助于SVR筛选与全局特征匹配完成目标识别,实现对待跟踪目标的自动选取,并且比较四种全局特征描述子的识别能力及运行速度。得到初始帧中的目标位置后,提出了利用全局特征匹配在后续帧中实施目标跟踪的方法。实验结果表明,SVR筛选有利于提高识别跟踪的准确率及算法整体运行速度。
激光与光电子学进展
2020, 57(6): 061012
大气光学
摘要
摘 要: 光子探测具有灵敏度高、系统功耗低和探测距离远等优点,探测性能易受大气环境影响。建立湍流效应下光子探测模型,定义了回波光子调制泊松分布概率,当回波光子数小于0.1时,调制泊松分布退化为泊松分布。建立了光子探测距离漂移模型,重构光子探测的回波分布,以计算距离漂移。探讨了湍流效应下的光子探测回波特性和距离漂移的变化规律。结果表明:湍流作用下光子探测首光子效应减弱,当湍流为10-16 m-2/3,无湍流的回波光子数为2时,与无大气湍流时相比,距离漂移减小0.41 cm,测距精度下降0.23 cm;随着湍流的增强,湍流为5×10-15 m-2/3时,探测概率平均降低78.18%,距离漂移平均减小91.49%,测距精度最大下降85.77%。
红外与激光工程
2020, 49(S2): 20200192
Image Processing and Machine Vision
摘要
To fully describe the structure information of the point cloud when the LIDAR-object distance is long, a joint global and local feature (JGLF) descriptor is constructed. Compared with five typical descriptors, the object recognition rate of JGLF is higher when the LIDAR-object distances change. Under the situation that airborne LIDAR is getting close to the object, the particle filtering (PF) algorithm is used as the tracking frame. Particle weight is updated by comparing the difference between JGLFs to track the object. It is verified that the proposed algorithm performs 13.95% more accurately and stably than the basic PF algorithm.
Chinese Optics Letters
2020, 18(6): 061001
信息获取与辨识
杨 彪  胡以华  
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摘要
为了提高激光反射断层成像目标重构的图像质量, 在目前激光反射断层成像普遍采用反投影算法重构图像的基础上, 将CT成像中常用的迭代重建算法引入到激光反射断层成像的图像重构过程中。分析了反投影算法中的直接反投影、R-L和S-L滤波反投影以及迭代重建算法在图像重构中的性能特性。进行了仿真和外场实验, 结果表明: 在直接反投影基础上添加了滤波器的反投影算法在减小误差和抑噪能力上都明显提高; 另外相比于反投影算法, 代数迭代重建算法表现出更好的重建质量, 且具有更强的抑噪性能。
红外与激光工程
2019, 48(7): 726002
00 11